Introduction
Le Grand Nuage de Magellan (LMC pour Large Magellanic Cloud) est l'une des galaxies les plus célèbres et les plus étudiées du ciel austral. Bien qu'il soit classé comme une galaxie naine irrégulière, il présente une structure en forme de barre centrale, témoignant d'une certaine organisation. Son nom lui vient de l'explorateur Ferdinand Magellan, dont l'équipage le rapporta en Europe lors du premier tour du monde, bien qu'il ait été connu des civilisations de l'hémisphère sud depuis des millénaires. Il forme avec le Petit Nuage de Magellan (SMC) un duo galactique en interaction gravitationnelle, tous deux orbitant autour de la Voie lactée.
Description
Le GNM est situé dans les constellations de la Dorade et de la Table. Avec une masse équivalente à environ 10 milliards de fois celle du Soleil (soit environ 1/100e de la masse de la Voie lactée), il s'étend sur environ 14 000 années-lumière de diamètre. Sa morphologie est complexe : il possède une barre stellaire proéminente et un seul bras spiral déformé, probablement par l'influence gravitationnelle de la Voie lactée et du Petit Nuage. Il est particulièrement riche en gaz et en poussière, ce qui en fait une usine à formation d'étoiles très active. On y trouve tous les types de régions de formation stellaire, des nébuleuses diffuses aux gigantesques amas stellaires, dont le célèbre amas de la Tarentule (30 Doradus), la région de formation d'étoiles la plus brillante et la plus violente du Groupe Local.
Histoire
Les premières mentions écrites du GNM remontent à l'astronome perse Al Sufi au Xe siècle. Cependant, il était certainement connu bien avant par les peuples de l'hémisphère sud, comme les Aborigènes d'Australie ou les Polynésiens qui l'utilisaient pour la navigation. Il fut introduit dans la science occidentale par les récits des membres de l'expédition de Magellan (1519-1522). Au XXe siècle, il a joué un rôle crucial en astronomie. En 1987, la supernova SN 1987A y a explosé, offrant aux astronomes la première opportunité d'étudier une supernova moderne avec des instruments avancés. De plus, la présence de céphéides (étoiles variables) dans le GNM a permis à l'astronome Henrietta Leavitt d'établir en 1912 la relation période-luminosité, une « règle graduée » cosmique qui permit à Edwin Hubble de mesurer les distances des galaxies et de découvrir l'expansion de l'univers.
Caracteristiques
Le GNM présente plusieurs caractéristiques remarquables. Sa métallicité (abondance en éléments plus lourds que l'hélium) est inférieure à celle de la Voie lactée, indiquant qu'il est moins évolué chimiquement. Il abrite une grande variété d'objets célestes : des amas globulaires jeunes (contrairement à ceux de la Voie lactée qui sont très vieux), des nébuleuses planétaires, des restes de supernova et des systèmes stellaires binaires X. La structure de son disque est inclinée d'environ 35° par rapport à notre ligne de vue, ce qui en facilite l'étude. Il est également le siège d'un pont de gaz et d'étoiles qui le relie au Petit Nuage de Magellan (le « Pont Magellanique »), et d'un long filament de gaz arraché par l'interaction avec la Voie lactée (le « Courant Magellanique »), qui s'étend sur des centaines de milliers d'années-lumière.
Importance
Le Grand Nuage de Magellan est d'une importance capitale pour l'astrophysique moderne. Sa proximité permet d'y étudier les processus astrophysiques avec un niveau de détail impossible à atteindre pour des galaxies plus lointaines. Il sert de calibrateur pour l'échelle des distances cosmiques. L'étude de ses étoiles, de ses amas et de son gaz informe les modèles de formation et d'évolution galactique, en particulier pour les galaxies de faible masse. Enfin, en tant que galaxie satellite en train d'être dévorée par la Voie lactée, il offre un aperçu en temps réel des processus d'accrétion et de fusion qui ont façonné les grandes galaxies spirales comme la nôtre au cours de l'histoire de l'univers.
